美文网首页数学教育想法
数学之美(13)——从坚“整”不渝到伽利略的困惑

数学之美(13)——从坚“整”不渝到伽利略的困惑

作者: 刷牙喝凉白开 | 来源:发表于2019-04-18 06:03 被阅读19次

庞加莱曾经说过:能够做出数学发现的人,是具有感受数学中的秩序、和谐、对称、整齐和什么美感的人。

在数的海洋里,总有些规律令人沉迷。

坚“整”不渝

雅克布·伯努利是瑞士著名的数学家,他的主要发现有对数螺线。

对数螺线是一根无止尽的螺线,它永远向着极绕,越绕越靠近极,但又永远不能到达极。据说,使用最精密的仪器也看不到一根完全的对数螺线,这种图形只存在数学家的假想中。也许正是这神奇的形状,让苏格兰博物学家和数学家汤普森语出惊人:地球上所有动物和植物只有通过数学才能理解!

对数螺线1 向日葵中对数螺线

对数螺线在自然界中最为普遍存在,以后若去动物园可瞧仔细了:象鼻、羊角、鹦鹉的爪子等也都是成等角螺线形的。圆网蛛能织出这种曲线,许许多多贝壳动物身上都有这种曲线。鹰以对数螺线的方式接近它们的猎物;昆虫以对数螺线的方式接近光源;用天文望远镜观察到的星云中也有螺线形状的!

羊角化石

难怪法布尔会惊叹:“几何,以及面积上的和谐,支配着一切。几何存在于松果鳞片的布置中,也存在与圆网蛛的黏胶丝上;蜗牛的螺旋上升斜线里有几何,蜘蛛网的念珠里有几何,行星轨道里也有几何;几何到处存在,不管在原子世界里还是在无限辽阔的宇宙中,几何都是非常高明的!”

伯努利对这些有趣的性质惊叹不止,竟留下遗嘱要将对数螺线画在自己的墓碑上,并附词“纵使改变,依然故我”(eadem mutata resurgo)。可惜雕刻师误将阿基米德螺线刻了上去。

除了这些不变之外,伯努利还发现了一个不变的规律。伯努利对自然数乘方和的公式应用十分自如,在研究过程中,他曾经发现下面的问题:

无论n为何自然数,式子

纵使改变,依然故我

总是整数!

伽利略的苦恼

在我们的印象中,数学家们都是无所不能的,他们睿智、冷静又富有逻辑性,好像没有瑕疵。

可是每个人都会有苦恼,伽利略就是其中一位。

我们知道,完全平方数在自然数中是沧海之一粟,我们看下面的对应关系

1, 2, 3, 4, 5……n

1, 4, 9, 16, 25, n^2

上面的对应关系又表示自然数与完全平方数是一一对应的,是一样多的。这就是伽利略的困惑,他提出了前人没有提出过的比较无穷大小的问题,揭开了人们认识“无穷”的序幕。

关于“无穷”我们下次再详细谈它,欢迎留言交流~~

相关文章

  • 数学之美(13)——从坚“整”不渝到伽利略的困惑

    庞加莱曾经说过:能够做出数学发现的人,是具有感受数学中的秩序、和谐、对称、整齐和什么美感的人。 在数的海洋里,总有...

  • 周年纪念

    兜兜转转,多年以后,我们相识,然后相爱,始终不渝,如日之升,如月之恒。 从寒冬到暖春、仲夏到初秋,吃喝玩乐,刚好整...

  • 极简广义相对论(2)

    从光速到狭义相对论 先说结果,狭义相对论用一套完美的数学语言解决了“光速恒定不变”和“伽利略变换”的矛盾。“伽利略...

  • 坚负不渝

    我最近在追一部电视剧,叫《幸福到万家》,我不知道你们看了没有,它里面那个大哥庆来哦,窝囊废的代言人,被网友...

  • 设计模式

    Java之美[从菜鸟到高手演变]之设计模式 Java之美[从菜鸟到高手演变]之设计模式二 Java之美[从菜鸟到高...

  • 千里吟

    千 里 吟 格桑梅朵 风花雪月无限美,酸甜苦辣人生味 情真意坚志不渝,沧海桑...

  • 从《数学之美》开始

    在大家的推荐下第一次用这个平台,之前很多事情都没能坚持到底,但这次有队友一起,开始信了。第一本书从《数学之美》开始...

  • 数学之美在google中文黑板报的原文

    数学之美 系列一 -- 统计语言模型 数学之美 系列二 -- 谈谈中文分词 数学之美 系列三 -- 隐含马尔可夫模...

  • 数据:人类文明的基石 | 《智能时代》导读

    必须要说的话 不瞒各位,我是吴军先生的粉丝。从《数学之美》、《浪潮之巅》到《文明之光》,我都是忠实的读者。2016...

  • 《智能时代》——大数据与智能革命

    前言 最近刚读完吴军老师的《智能时代》,从《数学之美》到《浪潮之巅》再到现在的《智能时代》,不得不说吴军老师的书总...

网友评论

    本文标题:数学之美(13)——从坚“整”不渝到伽利略的困惑

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/mraowqtx.html